科學家受珊瑚蟲啟發(fā) 研發(fā)出垃圾清理機器人

據(jù)外媒報道，荷蘭埃因霍芬理工大學的研究人員受海洋微生物珊瑚蟲的啟發(fā)，研發(fā)出一種由磁鐵和光驅動厘米級機器人。由于能夠在水下抓取和釋放物體，該團隊想象了其新機器的一系列應用，包括用觸手收集污染物，甚至捕捉細胞作為生物醫(yī)學的工具。

這款無線水生機器人的靈感來自于珊瑚蟲，這是一種小而柔軟的生物體，它們以巨大的數(shù)量聯(lián)合在一起，最終形成珊瑚礁。這些小動物的特點是，中心的莖部會做特定的運動，產生小電流，進而吸引食物顆粒，讓它們的觸手抓住。在這一點上，研究人員看到了一些有趣的可能性。

“我的靈感來自于這些珊瑚蟲的運動，特別是它們通過自制電流與環(huán)境互動的能力，”研究作者Marina Pilz Da Cunha解釋說。Pilz Da Cunha和她的團隊通過從一個在下方旋轉磁鐵影響下移動的莖開始，使其能夠在周圍的水中產生電流來重現(xiàn)這一點。這具有吸引水中污染物顆粒的效果，這時由光激活的觸手接管。

這些觸手由光機械聚合物材料制成，能對不同波長的光做出反應。當受到紫外線照射時，觸手會做出 “抓取 ”的反應，而藍光則會使它們 “釋放”。總的來說，這就形成了一個長一厘米的軟性機器人，可以通過磁鐵和光來抓取水下的小物體。

“將兩種不同的刺激結合起來是很罕見的，因為它需要精致的材料準備和組裝，但它對于創(chuàng)建無束縛的機器人來說是有趣的，因為它允許進行復雜的形狀變化和任務，”Pilz Da Cunha解釋說。

在一次實驗中，該團隊通過讓機器人從水樣中捕捉油滴，展示了其受珊瑚蟲啟發(fā)的機器人的能力。作為額外的一層功能，還可以使機器人保持一種新的形狀，例如 “抓取 ”狀態(tài)，直到它暴露在正確的光線下。“這有助于控制抓取臂；一旦有東西被抓取，機器人就可以一直保持著它，直到再次被光刺激才會釋放它?！盤ilz Da Cunha說。

對于下一步，該團隊正在努力生產一支由其小型機器人組成的隊伍，這些機器人有可能一起工作來運輸粒子，其中一個機器人將它們傳遞給下一個機器人。再往后，該團隊設想將它們用于捕捉和運輸特定細胞，作為先進診斷設備的一部分。相關研究成果已發(fā)表在《美國國家科學院院刊》雜志上。